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La riparazione del DNA avviene secondo un programma
Ultima recensione: 02.07.2025
Le sostanze enzimatiche che correggono i danni al DNA svolgono la loro funzione in modo più attivo prima dell'alba e del tramonto.
Non è un segreto che l'orologio biologico svolga un ruolo importante nella funzionalità del corpo umano. È lui a determinare la qualità del nostro sonno, la forza del nostro sistema immunitario, il metabolismo, la funzionalità cardiaca, ecc. Gli scienziati hanno "guardato" più a fondo e hanno scoperto che anche i meccanismi molecolari di base sono soggetti al ritmo giornaliero.
Il Dott. Aziz Sancar e un team di scienziati dell'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill hanno dimostrato che esiste una connessione tra i ritmi circadiani e la riparazione del DNA. Il Dott. Sancar è uno degli scienziati a cui è stato conferito il Premio Nobel per la Chimica nel 2015 per le sue analisi dei processi molecolari che si verificano quando le cellule riparano i danni al DNA.
Il DNA subisce spesso mutazioni: le catene si spezzano, le lettere genetiche vengono sostituite con altre errate. Pertanto, è fondamentale che il ripristino avvenga non solo qualitativamente, ma anche regolarmente.
Come hanno scoperto gli scienziati, la "riparazione" del DNA dipende dall'attività quotidiana. Pertanto, è stato condotto un esperimento con il cisplatino, una sostanza a base di platino che danneggia la struttura del DNA se combinata con esso.
I roditori sperimentali hanno ricevuto cisplatino per 24 ore. Allo stesso tempo, gli specialisti hanno monitorato quali parti del genoma il sistema di recupero avrebbe corretto i danni causati dal cisplatino. Come risultato, sono stati ottenuti non meno di duemila geni, il cui recupero si è verificato in diversi periodi giornalieri.
Al momento della sintesi di copie di RNA sul gene, il DNA a doppio filamento si srotola e solo un filamento diventa lo stampo per la sintesi di RNA. Questi filamenti vengono "riparati" solo prima dell'alba o del tramonto, a seconda del gene specifico. L'altro filamento, non trascritto, viene "riparato" poco prima del tramonto, indipendentemente dal gene. Durante il tempo rimanente, si verificano anche processi di riparazione, ma molto meno attivi.
Molto probabilmente, i geni corrispondenti rispondono ai cambiamenti quotidiani ed entrano nella fase attiva secondo il ritmo. Presumibilmente, la stimolazione del sistema di riparazione dipende dalla modalità dei geni che sono in linea per la "riparazione". Tuttavia, sono necessarie ulteriori informazioni e ulteriori esperimenti per rispondere con precisione a questa domanda.
Molti esperti sottolineano ora l'importanza pratica delle informazioni ottenute. Non è un caso che gli scienziati abbiano utilizzato nei loro esperimenti un farmaco che fa parte del regime terapeutico per le patologie oncologiche.
Il cisplatino distrugge le cellule tumorali causando lo stesso danno al DNA che impedisce alle cellule di svilupparsi e dividersi. Tuttavia, allo stesso tempo, il farmaco danneggia anche fegato, reni e altre cellule sane. Gli scienziati saranno probabilmente in grado di proteggere gli organi utilizzando il cisplatino, in base ai ritmi quotidiani del sistema di riparazione del DNA.
Informazioni dettagliate sullo studio sono disponibili su PNAS (http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1804493115).
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